利用磁性载体固定工程菌株吸附皮革厂废水中的三价铬

发布时间：2022-02-20 18:47

　　在皮革加工过程中,鞣制是极其重要的步骤,而铬鞣又是普遍使用的一种方法,该加工过程会产生含有较高浓度三价铬废水。含铬废水不合理的排放到环境中会对人体造成严重的危害,例如皮肤过敏反应和癌症,容易患有糖尿病和高血压,抑制未出生胎儿的生长甚至对胎儿存在着致畸作用和对呼吸道、肝、肾、胃肠和免疫系统等造成不良的影响。传统的三价铬废水处理方法（主要是化学沉淀法）,通过向废水中加入大量的碱性沉淀剂去实现三价铬的去除,化学沉淀剂的加入增加了废水处理成本并造成二次污染。近年来,微生物对重金属的吸附作用受到人们大量关注和研究。而固定化微生物增强微生物抵抗污染物和恶劣环境的毒害作用,此外提高微生物浓度从而实现较高的污染物去除效率。磁性纳米粒子的掺杂使吸附剂具有磁性能可以通过外加磁场的作用实现磁性小球的回收利用。本实验通过构建工程菌并利用磁性材料固定去实现皮革废水中三价铬的去除。Merp蛋白是一种能够吸附三价铬的蛋白,实验将Merp蛋白展示在大肠杆菌细胞表面,提高了菌株对三价铬的吸附效率。随后,将工程菌株固定在含有磁性纳米粒子的聚乙烯醇-海藻酸钠载体。磁性小球中各物质组成配比进行正交试验,发现磁性小球制备的最佳... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 皮革废水现状
    1.2 皮革废水中三价铬的来源及危害
        1.2.1 皮革废水中三价铬的来源
        1.2.2 皮革废水中三价铬的危害
    1.3 三价铬的处理技术
        1.3.1 化学沉淀
        1.3.2 电凝
        1.3.3 离子交换法
        1.3.4 吸附法
        1.3.5 生物法
    1.4 微生物固定化技术
        1.4.1 微生物固定化技术的概述
        1.4.2 微生物固定化技术和载体
        1.4.3 固定化微生物吸附重金属
        1.4.4 磁性载体固定微生物
        1.4.5 微生物固定化的应用
    1.5 本课题的立项依据及意义
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 创新点
        1.5.3 技术路线
第二章 材料和方法
    2.1 主要实验仪器及试剂
        2.1.1 主要实验仪器
        2.1.2 试剂
    2.2 工程菌的构建
        2.2.1 获得三价铬吸附的基因并合成
        2.2.2 获取冰晶核蛋白的基因序列
        2.2.3 重组质粒的构建
        2.2.4 重组质粒导入大肠杆菌
    2.3 工程菌的吸附性能
        2.3.1 菌株生长曲线
        2.3.2吸附实验
        2.3.3 数据测定
    2.4 固定化工程菌株
        2.4.1 正交优化
        2.4.2 磁性小球吸附能力的测定
        2.4.3 磁性小球吸附实验
    2.5 磁性小球吸附三价格的模型分析
        2.5.1 磁性小球吸附动力学分析
        2.5.2 磁性小球等温吸附模型
    2.6 磁性小球的表征
        2.6.1 扫描电镜表征磁性小球
        2.6.2 傅里叶红外光谱
    2.7 磁性小球的性能
        2.7.1 磁性小球重用性
        2.7.2 磁性小球的磁性能
    2.8 磁性小球应运于实际皮革废水处理
第三章 结果与分析
    3.1 工程菌株的表达
        3.1.1 菌株的生长曲线
        3.1.2 菌株对三价铬的吸附
    3.2 固定化工程菌株
        3.2.1 菌株固定化的正交优化
        3.2.2 磁性小球对三价铬的吸附实验
        3.2.3 影响磁性小球吸附三价铬的因素
    3.3 磁性小球吸附动力学分析和等温吸附模型
        3.3.1 磁性小球吸附动力学分析
        3.3.2 磁性小球的吸附等温模型
    3.4 磁性小球的表征
        3.4.1 扫描电镜表征磁性小球
        3.4.2 FTIR表征磁性小球
    3.5 磁性小球的性能
        3.5.1 磁性小球的重用性
        3.5.2 磁性小球的磁性能
    3.6 磁性小球被用于实际皮革废水处理
第四章 结论及展望
    4.1 主要结论
    4.2 展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]笋壳醋酸木质素吸附重金属Cr（VI）的特性及机制[J]. 胡子聪,房翠兰,李升,叶发银,赵国华.  食品与发酵工业. 2020(11)
[2]微生物固定化吸附剂吸附Pd（Ⅱ）的研究[J]. 王国祯,董海刚,范炜,肖勇,武海艳,刘新星,邱冠周,谢建平.  贵金属. 2019(S1)
[3]聚乙烯醇/壳聚糖纳米纤维吸附三价铬的机制[J]. 隋春红,孟小宛,王衣,解文玉,李康,石梦娜,王程.  印染助剂. 2019(11)
[4]湘江“污染元素表”之铅、铬、砷[J]. 童潜明.  国土资源导刊. 2012(10)



本文编号：3635618